水污染控制工程课程教学体系改革研究

＊钟常明 黄琳 叶锦茂 王俊峰

（1.江西理工大学资源与环境工程学院 江西 341000 2.矿冶环境污染防控江西省重点实验室 江西 341000）

随着我国对环境的重视，对生态文明的不断建设和一直以来坚持可持续发展的理念，为国家培养环境工程专业的高素质人才显得尤为重要。对环境工程专业人才的培养，不仅是环境科学与工程学科建设和发展的需要，更是国家发展的必然结果。

1.课程教学改革背景

水污染控制工程是工程实践应用较强的专业核心课程，该课程教学包括了污水的各种物理、化学、生物及综合处理技术方法的理论知识，废水处理工艺的设计、污泥处置、污水处理厂的设计等实际技术的应用。学生通过对该课程的学习，能够掌握污水处理方法的基本理论、处理原理、设计计算和工程应用，从工程的观点来分析和处理问题的能力，并初步具备科研思维与能力。我国开展工程教育认证工作以来，国家对高等教育事业发展提出更高要求与标准，为了更高效地实现应用型专业人才的培养，在工程教育认证的背景下，对传统的教学授课模式进行创新改革是时代及社会的需要。由于水污染控制工程课程工程实践应用较强，如何完善环境工程专业的教学体系是关键因素[1-2]。

2.课程教学体系改革目标

做好碳达峰、碳中和工作一直是国家近年来的重要任务[3]，在授课教学期间，以新时代中国特色社会主义思想为指导，把生态文明思想贯穿于高等教育人才培养体系全过程和各方面是高校授课教学的重要内容。在工程教育认证下以成果导向教育（OBE）为理念，以学生为中心，强调学生能力提升，警惕“纸上谈兵”，通过授课让学生掌握污水的处理方法及原理，并且进行实践教学，让学生能够根据实际工程，选择合适的处理工艺并设计工艺和掌握实际操作单元的运行，为社会培养具备学术素养、创新思维、工程应用能力强的工程应用型人才是课程教学体系改革的目标[4]。

3.课程教学体系创新改革

在环境工程专业认证背景下，本文将基于“工程应用”为课程内容主线，贯穿教学的始终，建立“理论+工程案例+实验+课程设计”教学体系。

(1)建立“理论+工程案例+实验+课程设计”教学体系

基于“工程应用”为课程主线并贯穿教学始终，建立“理论+工程案例+实验+课程设计”教学体系，教学实施方案如表1所示。

表1 教学案例融合水污染控制工程课程章节

(2)基于OBE理念课程内实验教学改革

①改革目标。如何提升学生综合能力素质是评价教学成果的重要依据之一[5]，因此，必须对课程内实验教学目标进行改革，明确毕业要求对应的课程目标达成度。其中毕业要求6要求学生具有合理分析评价水污染控制工程实践对社会的影响，并理解应承担的责任，这就要求课程内实验教学目标的设置是培养学生毕业时具备解决实际问题的能力。表2为水污染控制工程课程内实验教学目标与毕业要求的对应关系。

表2 课程内实验教学目标与毕业要求对应的关系

②增加“实验+案例教学”比例。本文对水污染控制工程实验改革先着手单一构筑物的实验项目，逐渐自由组合形成符合工程运用的典型组合综合处理流程，其综合处理流程：格栅—沉砂池—初沉池—电絮凝—斜板沉淀池—A2/O—MBR—二沉池等。针对几类典型实际废水，自由组合设计一套或几套系统实验项目，实验项目明细如表3所示。

表3 水污染控制工程相应章节与教学改革实验项目

通过典型组合综合处理流程实验训练，让学生掌握一套或几套完整的废水处理流程，通过课程设计和毕业设计进一步提高自身水平，让学生达到就业与实际运用需求零距离。

(3)引入工程模拟实验

将水污染控制课程中常见的几种水处理装置等比例缩小，建立一间演示实验室，可进行水处理的演示实验。演示及中试实验装置有：生化法反应器（SBR、生物接触氧化法、氧化沟、MBR、A2/O、A/O设备等）、电絮凝反应装置及沉淀池等。设备为透明材质，学生可一目了然根据内部构造和运行原理对照理论教学及课本，让学生提前接触到仿真程度几乎与实际工程一模一样的教学。同时通过水污染处理的模拟仿真软件来弥补学生因无法在企业实习或课程实验中进行更深层次工艺流程操作，建立仿真实验室教会学生如何在实际的工程应用中处理常见的问题，这对学生的工程意识及工程能力的培养与提升将大有帮助。

(4)实际调研与科研提升

在“理论教学+实验教学”的基础上，让学生到生产现场实践中进行集中实验教学；同时，在课程设计前，到企业进行污水处理真实操作与学习；并且充分利用学校的教学资源，鼓励有意向的学生参与科研项目，在教师的指导下更深入地学习水污染控制工程的知识成为具有科研能力的人才。加强工程训练，将课堂的理论知识与实践相结合，建立完善的实践教学体系，提高学生的工程实践能力，第一课堂和第二课堂紧密结合组成构架如图1所示。

图1 第一课堂与第二课堂相结合组成构架

4.结语

通过对水污染控制工程课程教学的初步改革，对传统教学模式进行更新，将碳中和和环境工程专业工程教育认证成果导向教育（OBE）理念目标融入水污染控制工程课程教学全过程，基于“理论+工程案例+实验+课程设计”教学体系，使学生的工程实践能力与理论课程同步，对其思想价值观进行正确引导，培养新型应用人才，促进了环境工程专业的可持续发展，为我国生态文明建设提供人才支持。